一種基於傳感器檢測的煤粉車間安全輔助裝置和方法與流程

2023-08-02 04:54:11

本發明涉及運用於煤粉生產加工過程的電子通信領域，具體涉及一種基於傳感器檢測的煤粉車間安全輔助裝置和方法。

背景技術：

煤粉製備車間屬於易燃易爆場所，雖然主機設備在製造時採用了有效措施，但由於煤質不同的特點，系統難免偶然燃燒和爆炸的危險。其中爆炸因素主要有煤粉的濃度，氣體混合物中CO含量及氧氣含量以及溫度嚴重超標等因素，存在遇到明火源即可發生爆炸。煤粉堆積時間久溫度升高易發生自燃，一般以惰性氣體(CO2、N2)及泡沫、粉末等滅火材料進行滅火。煤粉系統含煤粉的風管為避免積灰引起煤粉燃燒和爆炸，一般會加設防暴閥，加設滅火裝置或者加設自動監視裝置，由於投資所限，有些關鍵點位的CO檢測只能放棄，結果是增加了生產系統的安全隱患。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於提供一種基於傳感器檢測的煤粉車間安全輔助裝置和方法，本發明有效避免了煤粉製備車間發生偶然燃燒和爆炸的危險。

本發明所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現：

一種基於傳感器檢測的煤粉車間安全輔助裝置，包括CO檢測控制器，樣氣處理單元和連接於樣氣處理單元的氣體傳感器，所述CO檢測控制器分別連接並控制樣氣處理單元和氣體傳感器，所述樣氣處理單元通過取樣管道連接有取樣探頭，所述氣體傳感器設有聲光報警裝置和聯動裝置，所述聯動裝置可驅動儲氣罐打開其放氣閥門，所述CO檢測控制器還連接有溫度傳感器。

進一步的改進在於，所述CO檢測控制器包括控制模塊、連接於控制模塊的通信模塊、連接於通信模塊的顯示模塊，且所述控制模塊、通信模塊、顯示模塊都與電源模塊連接，結合PID算法和AD轉換，實現對模塊的採樣、濾波，以及對氣體傳感器和溫度傳感器的檢測、壓力開關的檢測、儲氣罐閥門的控制。

進一步的改進在於，所述樣氣處理單元設有抽氣泵，通過取樣管道抽取樣氣，所述取樣管道上設有取樣位電磁閥和反吹位電磁閥，並連接有氣水過濾裝置和轉子流量計。

進一步的改進在於，所述儲氣罐中裝有惰性氣體。

一種基於傳感器檢測的煤粉車間安全輔助方法，包括以下步驟：

a.將取樣探頭安裝在煤磨、煤粉倉、收塵器及相關管道的適宜位置；

b.在儀表箱內抽氣泵的工作下，取樣點的樣氣首先在取樣探頭處初步除塵，經由取樣管道進入儀表箱；

c.在檢測控制器的工作下，樣氣處理單元中的取樣位電磁閥、反吹位電磁閥依次工作，樣氣經氣水過濾裝置進行過濾；

d.過濾後的樣氣再經過三通閥、轉子流量計進入氣體傳感器中進行分析，CO檢測控制器實時對檢測結果進行聯動幹預，超限時發出聲光報警，與溫度信號配合，經由檢測控制器邏輯判斷是否均為超限值，是則打開聯動裝置，驅動儲氣罐閥門，釋放惰性氣體，同時接收氣瓶反饋信號，否則繼續正常檢測。

進一步的改進在於，所述過濾程序是將管道中的氣體按照分析儀器能夠接受的壓力、溫度、流量、含水量、含塵量進行不改變氣體成分的處理，除去水分和微小塵粒子。

本發明的有益效果是：在取樣點附近直接掛壁安裝的傳感器集成控制式CO檢測裝置，簡便實用，成本低廉，節省調試時間，實現對煤粉系統安全隱患的實時在線連續監測，切實提高安全生產的技術水平。

附圖說明

圖1為本發明結構及功能示意圖；

圖2為CO檢測控制器示意圖；

圖3為檢測控制的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

結合圖1和圖2說明，一種基於傳感器檢測的煤粉車間安全輔助裝置，包括CO檢測控制器，樣氣處理單元和連接於樣氣處理單元的氣體傳感器，CO檢測控制器分別連接並控制樣氣處理單元和氣體傳感器，樣氣處理單元通過取樣管道連接有取樣探頭，氣體傳感器設有聲光報警裝置和聯動裝置，聯動裝置可驅動儲氣罐打開其放氣閥門，儲氣罐中裝有惰性氣體(CO2、N2)，CO檢測控制器還連接有溫度傳感器。

其中，CO檢測控制器包括控制模塊、連接於控制模塊的通信模塊、連接於通信模塊的顯示模塊，且所述控制模塊、通信模塊、顯示模塊都與電源模塊連接，結合PID算法和AD轉換，實現對模塊的採樣、濾波，以及對氣體傳感器和溫度傳感器的檢測、壓力開關的檢測、儲氣罐閥門的控制。樣氣處理單元設有抽氣泵，通過取樣管道抽取樣氣，取樣管道上設有取樣位電磁閥和反吹位電磁閥，並連接有氣水過濾裝置和轉子流量計。

該裝置在工作時，先將取樣探頭安裝在煤磨、煤粉倉、收塵器及相關管道的適宜位置；在儀表箱內抽氣泵的工作下，取樣點的樣氣首先在取樣探頭處初步除塵，經由取樣管道進入儀表箱；在檢測控制器的工作下；

然後，樣氣處理單元中的取樣位電磁閥、反吹位電磁閥依次工作，氣水過濾裝置將管道中的氣體按照分析儀器能夠接受的壓力、溫度、流量、含水量、含塵量進行不改變氣體成分的處理，除去水分和微小塵粒子，過濾後的樣氣再經過三通閥、轉子流量計進入氣體傳感器中進行分析；

再然後，如圖3所示，CO檢測控制器通過檢測得到CO濃度顯示並輸出對應的模擬信號(4-20mA)，CO檢測控制器實時對檢測結果進行聯動幹預，超限時發出聲光報警，然後通過溫度傳感器檢測設備內部溫度，並輸出溫度模擬信號(4-20mA)，再將CO濃度模擬信號和溫度模擬信號配合，經由檢測控制器邏輯判斷是否均為超限值，是則打開聯動裝置，驅動儲氣罐閥門，釋放惰性氣體，配合泡沫、粉末等滅火材料進行滅火，同時接收氣瓶反饋信號，否則繼續正常檢測。

需要說明的是，單項報警時有1分鐘的延遲檢查時間。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。